Таблица вариантов (номер варианта определяется по последней цифре в шифре зачётной книжки)
Таблица 5
Номер |
| |||||||
вари- | Номера задач в контрольной работе № 3 | |||||||
анта |
| |||||||
1. | 301 | 311 | 321 | 331 | 341 | 351 | 361 | 371 |
2. | 302 | 312 | 322 | 332 | 342 | 352 | 362 | 372 |
3. | 303 | 313 | 323 | 333 | 343 | 353 | 363 | 373 |
4. | 304 | 314 | 324 | 334 | 344 | 354 | 364 | 374 |
5. | 305 | 315 | 325 | 335 | 345 | 355 | 365 | 375 |
6. | 306 | 316 | 326 | 336 | 346 | 356 | 366 | 376 |
7. | 307 | 317 | 327 | 337 | 347 | 357 | 367 | 377 |
8. | 308 | 318 | 328 | 338 | 348 | 358 | 368 | 378 |
9. | 309 | 319 | 329 | 339 | 349 | 359 | 369 | 379 |
0. | 310 | 320 | 330 | 340 | 350 | 360 | 370 | 380 |
Перед решением задач данной контрольной работы необходимо хорошо изучить соответствующие темы курса общей физики, указанные в следующей таблице.
Таблица 6
№ п/п | Номера задач | Наименование темы |
1. | 301-310 | Закон Кулона. Взаимодействие заряженных тел. Напряженность электростатического поля. |
2. | 311-320 | Теорема Остроградского – Гаусса. |
3. | 321-330 | Потенциал. Энергия системы электрических зарядов. Работа по перемещению заряда в электрическом поле. Движение заряженных частиц в электрическом поле. |
4. | 331-340 | Электрическая емкость. Конденсаторы. Энергия заряженного проводника. Энергия электрического поля. |
5. | 341-350 | Закон Ома. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля – Ленца. |
6. | 351-360 | Разветвленные электрические цепи. Правила Кирхгофа. |
7. | 361-370 | Электрический ток в металлах. Классическая теория электропроводности металлов. Термоэлектричество. |
8. | 371-380 | Электрический ток в жидкостях, газах и вакууме |
301. Два одинаковых заряженных проводящих шарика, находящиеся в воздухе, плотность материала которых r = 1600 кг/м3, подвешены в одной точке на тонких невесомых нерастяжимых нитях одинаковой длины; при этом нити разошлись на некоторый определенный угол. Затем шарики погрузили в керосин. Определите диэлектрическую проницаемость e керосина, если угол расхождения нитей при погружении шариков в керосин остался неизменным.
302. По тонкому кольцу радиусом R = 20 см равномерно распределен электрический заряд с линейной плотностью t = 0,2 мкКл/м. Определите напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке, находящейся на оси кольца на расстоянии h = 2 R от его центра.
303. В вершинах правильного треугольника со стороной длиной а = 10 см находятся точечные электрические заряды q 1 = 10 мкКл, q 2 = 20 мкКл и q 3 = 30 мкКл. Определите силу F, действующую на заряд q 1 со стороны двух других зарядов.
304. Электрическое поле создано двумя точечными электрическими зарядами q 1 = 10 нКл и q 2 = – 20 нКл, находящимися в вакууме на расстоянии d = 20 см друг от друга. Определите напряженность Е электрического поля в точке, удаленной от первого заряда на расстояние r 1 = 30 см и от второго заряда на расстояние r 2 = 50 см.
305. Тонкий прямой бесконечно длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью t = 10 мкКл/м. Определите силу F, действующую на точечный заряд q = 10 нКл, находящийся вблизи средней части стержня на расстоянии a = 20 см, малом по сравнению с его длиной.
306. По тонкому полукольцу равномерно распределен электрический заряд q = 20 мкКл с линейной плотностью t = 0,1 мкКл/м. Определите напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке, совпадающей с центром кольца.
307. В вершинах квадрата находятся одинаковые электрические заряды q = 0,3 нКл каждый. Какой отрицательный электрический заряд q o нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?
308. Бесконечно протяженная вертикальная плоскость несет электрический заряд, равномерно распределенный с поверхностной плотностью s = 400 мкКл/м2. К плоскости на тонкой невесомой нерастяжимой нити подвешен одноименно заряженный шарик массой m = 10 г. Определите электрический заряд q шарика, если нить с плоскостью образует угол a = 30°.
309. Свободные точечные электрические заряды q 1 = 180 нКл и q 2 = 720 нКл закреплены на расстоянии l = 60 см друг от друга. На каком расстоянии r от первого заряда на прямой, проходящей через оба заряда, находится точка, в которой нужно поместить третий точечный электрический заряд q 3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определите величину и знак этого заряда. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?
310. На отрезке тонкого прямого проводника длиной l = 10 см равномерно распределен электрический заряд с линейной плотностью t = 3 мкКл/м. Вычислите напряженность Е электрического поля, создаваемую этим зарядом в точке, расположенной на оси проводника и удаленной от ближайшего конца проводника на расстояние, равное длине этого отрезка.
311. На двух концентрических сферах радиусами R 1 = R и R 2 = 2 R равномерно распределены электрические заряды с поверхностными плотностями s1 = 4s и s2 = s, где s = 30 нКл/м2 (рис. 1). Используя теорему Остроградского – Гаусса, найдите зависимость Е (r) напряженности электрического поля от координаты для трех областей: I, II и III. Вычислите напряженность Е электрического поля в точке, удаленной от центра сфер на расстояние r = 1,5 R, и укажите направление вектора Е. Постройте график зависимости Е (r).
Рис. 1 |
312. Две длинные тонкостенные коаксиальные трубки радиусами R 1 = 2 см и R 2 = 4 см несут электрические заряды, равномерно распределенные с линейными плотностями t1 = 1 нКл/м и t2 = –0,5 нКл/м. Пространство между трубками заполнено эбонитом. Определите напряженность E электрического поля в точках, находящихся от оси трубок на расстояниях r 1 = 1 см, r 2 = 3 см, r 3 = 5 см. Постройте график зависимости Е (r).
313. На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены электрические заряды с поверхностными плотностями s1 = 2s и s2 = s, где s = 80 нКл/м2 (рис. 2). Используя теорему Остроградского – Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найдите выражение зависимости Е (x) напряженности электрического поля от координаты для трех областей: I, II и III. Вычислите напряженность Е электрического поля в точке, расположенной слева от плоскостей (в области I), и укажите направление вектора Е. Постройте график зависимости Е (x) напряженности электрического поля от координаты x вдоль линии, перпендикулярной пластинам.
Рис. 2 |
314. На металлической сфере радиусом R = 10 см находится электрический заряд q = 1 нКл. Определите напряженность Е электрического поля в точках, отстоящих от центра сферы на расстояниях: 1) r 1 = 8 см (внутри сферы); 2) r 2 = 10 см (на поверхности сферы); 3) r 3 = 15 см (вне сферы). Постройте график зависимости Е (r).
315. На двух коаксиальных бесконечно длинных цилиндрах радиусами R 1 = R и R 2 = 2 R равномерно распределены электрические заряды с поверхностными плотностями s1 = 2s и s2 = – s, где s = 60 нКл/м2 (рис. 3). Используя теорему Остроградского – Гаусса, найдите зависимость Е (r) напряженности электрического поля от координаты для трех областей: I, II и III. Вычислите напряженность Е электрического поля в точке, удаленной от оси цилиндров на расстояние r = 1,5 R, и укажите направление вектора Е. Постройте график зависимости Е (r).
Рис. 3 |
316. На двух концентрических сферах радиусами R 1 = R и R 2 = 2 R равномерно распределены электрические заряды с поверхностными плотностями s1 = – 4s и s2 = s, где s = 30 нКл/м2 (рис. 1). Используя теорему Остроградского – Гаусса, найдите зависимость Е (r) напряженности электрического поля от координаты для трех областей: I, II и III. Вычислите напряженность Е электрического поля в точке, удаленной от центра сфер на расстояние r = 1,5 R, и укажите направление вектора Е. Постройте график зависимости Е (r).
317. Длинный парафиновый цилиндр радиусом R = 2 см несет электрический заряд, равномерно распределенный с объемной плотностью r = 10 нКл/м3. Определите напряженность Е электрического поля в точках, равноудаленных от концов цилиндра и находящихся от оси цилиндра на расстоянии: 1) r 1 = 1 см; 2) r 2 = 2 см; 3) r 3 = 3 см. Постройте график зависимости Е (r).
318. На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены электрические заряды с поверхностными плотностями s1 = –2s и s2 = s, где s = 80 нКл/м2 (рис. 2). Используя теорему Остроградского – Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найдите выражение зависимости Е (x) напряженности электрического поля от координаты для трех областей: I, II и III. Вычислите напряженность Е электрического поля в точке, расположенной между плоскостями (в области II), и укажите направление вектора Е. Постройте график зависимости Е (x) напряженности электрического поля от координаты x вдоль линии, перпендикулярной пластинам.
319. Сплошной эбонитовый шар радиусом R = 5 см несет электрический заряд, равномерно распределенный с объемной плотностью r = 10 нКл/м3. Определите напряженность Е электрического поля в точках, отстоящих от центра шара на расстояниях: 1) r 1 = 3 см (внутри шара); 2) r 2 = 5 см (на поверхности шара); 3) r 2 = 10 см (вне шара). Постройте график зависимости Е (r).
320. На двух коаксиальных бесконечно длинных цилиндрах радиусами R 1 = R и R 2 = 2 R равномерно распределены электрические заряды с поверхностными плотностями s1 = – 2s и s2 = s, где s = 60 нКл/м2 (рис. 3). Используя теорему Остроградского – Гаусса, найдите зависимость Е (r) напряженности электрического поля от координаты для трех областей: I, II и III. Вычислите напряженность Е электрического поля в точке, удаленной от оси цилиндров на расстояние r = 1,5 R, и укажите направление вектора Е. Постройте график зависимости Е (r).
321. Сто (N = 100) маленьких одинаковых капель ртути, находящиеся в воздухе и заряженные до потенциала jo = 20 В, слились в одну большую каплю. Каков потенциал j образовавшейся капли?
322. Ионы меди Cu++ и калия K+ без начальной скорости в однородном электрическом поле прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов. Найдите отношение v1/v2 скоростей движения этих ионов.
323. На отрезке тонкого прямого проводника равномерно распределен электрический заряд с линейной плотностью t = 10 нКл/м. Вычислите потенциал j электрического поля, создаваемый этим зарядом в точке, расположенной на оси проводника и удаленной от ближайшего конца проводника на расстояние, равное длине этого отрезка.
324. Тонкий стержень, равномерно заряженный с линейной плотностью t == 300 нКл/м, согнут в кольцо радиусом R = 10 см. Какую работу А надо совершить силам электростатического поля, чтобы перенести точечный электрический заряд q = 5 нКл из центра кольца в точку, расположенную на оси кольца на расстоянии h = 20 см от его центра?
325. Четыре одинаковых точечных электрических заряда q = 10 нКл каждый расположены в вершинах квадрата со стороной длиной a = 10 см. Определите потенциальную энергию П системы этих зарядов.
326. Точечный электрический заряд q = 1 нКл переместился в направлении перпендикулярном тонкой бесконечно длинной равномерно заряженной нити с расстояния r 1 = 2 см до расстояния r 2 = 5 см; при этом силами электрического поля по перемещению заряда была совершена работа A = 50 мкДж. Определите линейную плотность t электрического заряда, распределенного на нити.
327. Электростатическое поле создается шаром радиусом R = 8 см, равномерно заряженным с объемной плотностью r = 10 нКл/м3. Определите разность потенциалов (j1 - j2) между двумя точками этого поля, лежащими от центра шара на расстояниях r 1 = 10 см и r 2 = 15 см.
328. Тонкий стержень, равномерно заряженный с линейной плотностью t == 133 нКл/м, согнут в полукольцо. Какую работу А нужно совершить силам электростатического поля, чтобы перенести точечный электрический заряд q = 6,7 нКл из центра полукольца в бесконечность?
329. Четыре тонких прямых стержня, равномерно заряженные с линейной плотностью t = 1,33 нКл/м, образуют квадрат. Определите потенциал j электрического поля в центре квадрата.
330. Протон, начальная скорость движения которого vo = 100 км/с, влетает в однородное электрическое поле напряженностью Е = 300 В/см так, что вектор скорости совпадает с направлением линий напряженности поля. Какой путь l должен пройти протон в направлении линий поля, чтобы его скорость движения увеличилась в n = 2 раза?
331. В плоский воздушный конденсатор вдвинули плитку парафина толщиной h = 1 см, которая вплотную прилегает к его пластинам. На какую величину D d нужно увеличить расстояние между пластинами конденсатора, чтобы получить прежнюю электроемкость?
332. Уединенная металлическая сфера электроемкостью С = 10 пФ заряжена до потенциала j = 3 кВ. Определите энергию W электрического поля, заключенную в сферическом слое, ограниченном сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в n = 3 раза больше радиуса сферы.
333. Конденсатор электроемкостью С 1 = 0,2 мкФ был заряжен до разности потенциалов U 1 = 320 В. После того как его соединили параллельно со вторым конденсатором, заряженным до разности потенциалов U 2 = 450 В, напряжение на нем увеличилось до величины U = 400 В. Вычислите электроемкость С 2 второго конденсатора.
334. Плоский конденсатор, между пластинами которого находится фарфор, имеет электроемкость С 1 = 111 пФ. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U 1 = 600 В и отключили от источника питания. Пренебрегая трением диэлектрика о пластины конденсатора, определите работу А, которую нужно совершить, чтобы вынуть диэлектрик из конденсатора.
335. Шар радиусом R 1 = 6 см заряжен до потенциала j1 = 300 В, а шар радиусом R 2 = 4 см – до потенциала j2 = 500 В. Шары соединили металлическим проводником. Пренебрегая электроемкостью соединительного проводника, определите потенциал j шаров после их соединения.
336. Конденсатор электроемкостью C 1 = 600 пФ зарядили до разности потенциалов U = 1,5 кВ и отключили от источника питания. Затем к конденсатору присоединили параллельно второй, незаряженный конденсатор электроемкостью С 2 = 400 пФ. Определите энергию D W, израсходованную на образование искры, проскочившей при соединении конденсаторов.
337. Плоский конденсатор, между пластинами которого находится плотно прилегающая стеклянная пластинка, заряжен до разности потенциалов U 1 = 100 В. Какова будет разность потенциалов U 2, если вынуть стеклянную пластинку из конденсатора?
338. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом r = 10 см каждая. Расстояние между пластинами d 1 = 1 см. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U = 1,2 кВ и отключили от источника питания. Какую работу А нужно совершить, чтобы, удаляя пластины друг от друга, увеличить расстояние между ними до d 2 = 3,5 см?
339. Конденсатор электроемкостью C 1 = 0,6 мкФ был заряжен до разности потенциалов U 1 = 300 В и соединен со вторым конденсатором электроемкостью С 2 = 0,4 мкФ, заряженным до разности потенциалов U 2 = 150 В. Найдите электрический заряд D q, перетекший с пластин первого конденсатора на второй.
340. Сплошной парафиновый шар радиусом R = 10 см равномерно заряжен с объемной плотностью r = 10 нКл/м3. Определите энергию W электрического поля, сосредоточенную в самом шаре.
341. При силе тока I 1 = 1 А во внешней цепи батареи аккумуляторов выделяется мощность Р 1 = 10 Вт, а при силе тока I 2 = 3 А – соответственно мощность Р 2 = 18 Вт. Определите внутреннее сопротивление r и ЭДС Е батареи.
342. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 3 Ом равномерно увеличивается. За время t = 8 с в проводнике выделилось количество теплоты Q = 200 Дж. Определите электрический заряд q, прошедший за это время по проводнику, если известно, что в момент времени, принятый за начальный (t o = 0), сила тока в проводнике I o = 0 А.
343. К источнику тока с ЭДС E = 1,5 В присоединили катушку с сопротивлением R = 0,1 Ом; при этом амперметр показал силу тока I 1 = 0,5 А. Когда же к источнику тока присоединили последовательно еще один источник тока с такой же ЭДС, то сила тока в той же катушке оказалась I 2 = 0,4 А. Определите внутренние сопротивления r 1 и r 2 соответственно первого и второго источников тока.
344. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 12 Ом равномерно уменьшается от I o = 5 А до I = 0 А в течение времени t = 10 с. Определите количество теплоты Q, выделившейся в этом проводнике за указанный промежуток времени.
345. К зажимам батареи аккумуляторов присоединен нагреватель. ЭДС батареи E = 24 В, ее внутреннее сопротивление r = 1 Ом. Нагреватель, включенный в электрическую цепь, потребляет мощность P = 80 Вт. Вычислите силу тока I в цепи и КПД h нагревателя.
346. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 3 Ом равномерно увеличивается от I o = 0 А до некоторого максимального значения в течение времени t = 10 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты Q = 1 кДж. Определите скорость нарастания D I /D t силы тока в проводнике.
347. В электрическую сеть с напряжением U = 100 В подключили катушку с сопротивлением R 1 = 2 кОм и вольтметр, соединенные последовательно; при этом вольтметр показал напряжение U 1 = 80 В. Когда катушку заменили другой, вольтметр показал напряжение U 2 = 60 В. Определите сопротивление R 2 другой катушки.
348. Сила тока в проводнике изменяется со временем согласно уравнению I = I o sin w t, где амплитуда силы тока I o = 10 А, циклическая частота w = 50 p с-1. Найдите электрический заряд q, прошедший через поперечное сечение проводника за время t = T /2, где T - период колебания силы тока в проводнике.
349. При внешнем сопротивлении R 1 = 50 Ом сила тока в электрической цепи I 1 = 0,2 А, а при внешнем сопротивлении R 2 = 110 Oм сила тока в цепи I 2 = 0,1 А. Определите силу тока I кз короткого замыкания источника ЭДС.
350. При выключении источника тока сила тока в электрической цепи уменьшается со временем согласно уравнению I = I o , где начальная сила тока I o = 10 А, коэффициент a = 500 с-1, e - основание натуральных логарифмов. Определите количество теплоты Q, которая выделится в резисторе сопротивлением R = 5 Ом после выключения источника тока.
351. Две батареи аккумуляторов с ЭДС E1 = E2 = 100 В и четыре резистора с сопротивлениями R 1 = 20 Ом, R 2 = 10 Ом, R 3 = 40 Ом и R 4 = 30 Ом соединены, как показано на рис. 4. Пренебрегая внутренними сопротивлениями батарей аккумуляторов, найдите силу тока I A, которую показывает амперметр.
Рис. 4 | Рис. 5 |
352. Три источника тока с ЭДС E1 = 11 В, E2 = 4 В и E3 = 6 В и три реостата с сопротивлениями R 1 = 5 Ом, R 2 = 10 Ом и R 3 = 2 Ом соединены, как показано на рисунке 5. Пренебрегая внутренними сопротивлениями источников тока, определите силу токов Ii, текущих в каждом реостате.
353. Две батареи аккумуляторов с одинаковыми ЭДС, два резистора с одинаковыми сопротивлениями R 1 = R 2 = 100 Ом и вольтметр с сопротивлением R V = 150 Ом соединены, как показано на рисунке 6. Пренебрегая внутренними сопротивлениями батареи аккумуляторов, найдите их ЭДС E1 и E2, если вольтметр показывает напряжение U = 150 В.
Рис. 6 | Рис. 7 |
354. Две батареи аккумуляторов с ЭДС E1 = 130 В и E2 = 117 В и три резистора с сопротивлениями R 1 = 1 Ом, R 2 = 0,6 Ом и R 3 = 24 Ом соединены, как показано на рисунке 7. Пренебрегая внутренними сопротивлениями батарей аккумуляторов, определите токи Ii, текущие в отдельных ветвях электрической цепи.
355. Три резистора с сопротивлениями R 1 = 5 Ом, R 2 = 1 Ом, R 3 = 3 Ом и источник тока с ЭДС E1 = 1,4 В соединены как показано на рисунке 8. Пренебрегая внутренними сопротивлениями источников тока, определите ЭДС E2 источника тока, который надо подключить в электрическую цепь между точками A и B, чтобы через резистор с сопротивлением R 3 протекал ток I 3 = 1 А в направлении, указанном стрелкой.
Рис. 8 | Рис. 9 |
356. Два гальванических элемента имеют ЭДС E1 = 2 В и E2 = 4 В, резистор R 1 имеет сопротивление 0,5 Ом (см. рис. 9). На резисторе с сопротивлением R 2 падение напряжения U 2 = 1 В, причем ток через этот резистор направлен справа налево. Пренебрегая внутренними сопротивлениями гальванических элементов, найдите силу тока I A, которую показывает амперметр.
357. Три батареи аккумуляторов с ЭДС E1 = 1 В, E2 = 3 В и E3 = 5 В и три резистора с сопротивлениями R 1 = 2 Ом, R 2 = 4 Ом и R 3 = 2 Ом соединены, как показано на рисунке 10. Пренебрегая внутренними сопротивлениями батарей аккумуляторов, определите силу тока Ii, текущего в каждой ветви электрической цепи.
Рис. 10 | Рис. 11 |
358. Источник тока имеет ЭДС E = 2 В, резисторы имеют сопротивления R 1 = 30 Ом, R 2 = 45 Ом и R 3 = 200 Ом (рис. 11). Пренебрегая внутренним сопротивлением источника тока, найдите силу токов Ii, текущих в каждой ветви мостика Уитстона, если гальванометр показывает силу тока I г= 0 А.
359. Два гальванических элемента имеют ЭДС E1 = 2 В и E2 = 3 В, резистор R 2 имеет сопротивление 1,5 кОм, сопротивление амперметра R A = 0,5 кОм (см. рис. 12). На резисторе с сопротивлением R 1 падение напряжения U 1 = 1 В, причем ток через этот резистор течет сверху вниз. Пренебрегая внутренними сопротивлениями гальванических элементов, найдите силу тока I A, которую показывает амперметр.
360. Два источника тока с ЭДС E1 = 4 В и E2 = 3 В и три резистора с сопротивлениями R 1 = 2 Ом, R 2 = 6 Ом и R 3 = 1 Ом соединены, как показано на рисунке 13. Пренебрегая внутренними сопротивлениями источников тока, определить силу тока I 3 в резисторе с сопротивлением R 3 и падение напряжения U 3 на концах этого резистора.
Рис. 12 | Рис. 13 |
361. По тонкому прямому проводу длиной l = 500 м течет ток I = 20 А. Определите суммарный импульс p электронов в проводе.
362. В металле концентрация свободных электронов n = 1029 м-3. Определите среднее число á z ñ соударений, которые испытывает свободный электрон с ионами кристаллической решетки металла за время t = 1 с, если удельная проводимость металла g = 10 МСм/м.
363. Термопара состоит из резистора с сопротивлением R = 4 Ом и гальванометра с сопротивлением R г = 80 Ом. При разности температур спаев D t = 50°С сила тока в электрической цепи I = 26 мкА. Определите постоянную a термопары.
364. В медном проводнике длиной l = 2 м и площадью поперечного сечения S = 0,4 мм2 течет электрический ток; при этом за время t = 1 с выделяется количество теплоты Q = 0,35 Дж. Определите число N электронов, которое проходит за это время через поперечное сечение проводника.
365. Металлический стержень длиной l = 10 м движется поступательно вдоль своей оси со скоростью v = 200 м/с. Определите электрический заряд q, который протечет через гальванометр, подключенный с помощью неподвижного проводника к концам стержня при его резком торможении, если сопротивление всей электрической цепи, включая цепь гальванометра, R = 10 мОм.
366. Термопара медь – константан с постоянной a = 43 мкВ/К и резистор с сопротивлением R = 5 Ом присоединена к гальванометру, сопротивление которого R г = 100 Ом. Один спай термопары погружен в тающий лед, а другой – в горячую жидкость. Определите температуру t этой жидкости, если сила тока в электрической цепи I = 37 мкА.
367. При прохождении по алюминиевому проводнику объемом V = 10 см3 постоянного электрического тока за время t = 5 мин в нем выделилось количество теплоты Q = 2,3 кДж. Определите напряженность Е электрического поля в проводнике.
368. Металлический диск радиусом R = 0,5 м вращается равномерно с угловой скоростью w = 104 рад/с относительно неподвижной оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. Диск включен в электрическую цепь при помощи скользящих контактов, касающихся оси диска и его окружности. Определите разность потенциалов U между центром диска и его крайними точками.
369. Термопара висмут – железо с постоянной a = 92 мкВ/К и сопротивлением R = 5 Ом присоединена к гальванометру, сопротивление которого R г = 110 Ом. Какую силу тока I в электрической цепи показывает гальванометр, если температура холодного спая термопары t 1 = 0 °С, а температура горячего спая t 2 = 100 °С?
370. В медном проводнике плотность электрического тока j = 10 А/см2. Определите удельную тепловую мощность w электрического тока.
371. При электролизе раствора медного купороса (CuSO4) в течение времени t = 1 ч при силе тока I 2 = 1 А на катоде выделилась медь массой m 1 = 1,66 г. Определите коэффициент полезного действия h установки.
372. Посередине между электродами ионизационной камеры, расстояние между которыми d = 4 см и разность потенциалов U = 5 кВ, двигаясь параллельно электродам, пролетела a-частица и образовала на своем пути цепочку ионов. Через какое время t после пролета a-частицы ионы достигнут электродов, если подвижность ионов обоих знаков b = 2 см2/(В×с)?
373. Температура вольфрамового катода электронной лампы увеличилась от Т 1 = 2000 К до Т 2 = 2500 К. Определите, как и во сколько раз изменится при этом плотность тока насыщения.
374. При электролизе сульфата никеля (NiSO4) плотность тока, протекающего через электролит, j = 10 А/м2. Какое число N атомов никеля выделится на поверхности катода площадью S = 1 см2 за время t = 5 мин?
375. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 1 см, площадь каждой пластины S = 100 см2. Определите силу тока насыщения I нас между его пластинами, если известно, что под действием внешнего ионизатора в объеме V o = 1 см3 пространства между пластинами конденсатора за время t = 1 с образуется число N = 108 пар ионов, каждый из которых несет один элементарный заряд.
376. В электронной лампе при температуре вольфрамового волоска катода T = 2000 К сила тока насыщения I нас = 2,86 мкА. Для вольфрама эмиссионная постоянная C = 6,02·105 А/(м2×К2). Определите диаметр d волоска катода, если его длина l = 2 см.
377. При электролизе водного раствора медного купороса (CuSO4) плотность электрического тока, протекающего через электролит, j = 80 А/м2. Определите скорость u (в мкм/ч) равномерного нарастания слоя меди на плоской поверхности металлической пластинки при электролизе.
378. Воздух между пластинами плоского воздушного конденсатора электроемкостью С = 6,6 пФ ионизируется внешним ионизатором, и при напряжении U = 450 В сила тока, текущего между пластинами конденсатора, I = 7 мкА. Заряд каждого иона равен элементарному заряду. Определите концентрацию n ионов между пластинами конденсатора, если насыщение не имеет места.
379. В электронной лампе при увеличении термодинамической температуры металлической нити накала от T 1 = 2380 К до Т 2 = 2381 К плотность тока насыщения увеличивается на n = 1 %. Определите работу выхода А электрона из металла.
380. При электролизе водного раствора нитрата серебра (AgNO3) была израсходована электрическая энергия W = 2,1 кДж; при этом на катоде выделилось серебро массой m = 500 мг. Определите разность потенциалов U между электродами, если коэффициент полезного действия установки h = 85 %.